CN109868775A - 一种交通安全护栏及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及道路安全领域，具体为一种交通安全护栏及其使用方法，包括基座，基座沿道路走向的两端均固定有立柱，基座上靠近道路内侧的位置处设置初级缓冲机构，两个立柱之间设置有二级缓冲机构，初级缓冲机构包括轮胎状的球囊、滑台、固定板和轴杆，二级缓冲机构包括蓄能缸和阻拦车辆翻转的翻杆。该种交通安全护栏及其使用方法，通过初级缓冲机构和二级缓冲机构对发生碰撞的车辆进行吸收冲击能量，降低撞击对车内人员以及车辆本省的损伤，降低车辆损失，大大提高车辆翻越护栏的概率，提高安全性，并且初级缓冲机构和二级缓冲机构在发生形变后，复位操作简单便捷，可循环多次使用，节省道路维护费用。

Description

一种交通安全护栏及其使用方法

技术领域

本发明涉及道路安全领域，具体为一种交通安全护栏及其使用方法。

背景技术

道路护栏作为公路上的基本安全交通设施，对公路上的交通安全起着积极的作用。汽车在行驶过程中出现事故，正向或呈斜角冲撞在路边的护栏上，可以通过护栏的形变减弱冲击能量，保护车内人员的安全。在交通事故中，当车辆对护栏的冲击较大时很容易导致车辆翻转越过护栏，脱离道路，造成更严重的伤害，因此目前道路交通所用的护栏都会在结构设计上尽可能的降低车辆翻过护栏的概率，比如：申请号201711496432.6公开的一种减缓冲击的交通护栏装置，其通过带有受力回弹空间的保护装置来吸收车辆冲击的能量，并在冲击过大时介质排出机构排出受力回弹空间的介质，进一步的增加受力回弹空间的大小，但是介质排出后，则不会在吸收车辆冲撞的能量，因此在较大的冲击下，阻碍车辆翻越护栏的效果并不明显，鉴于此，我们提出一种交通安全护栏及其使用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交通安全护栏及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种交通安全护栏及其使用方法，包括基座，基座沿道路走向的两端均固定有立柱，基座上靠近道路内侧的位置处设置初级缓冲机构，两个立柱之间设置有二级缓冲机构，且初级缓冲机构和二级缓冲机构之间通过连杆铰接连接，初级缓冲机构包括轮胎状的球囊、滑台、固定板和轴杆，滑台滑动连接在基座上，固定板固定连接滑台上，轴杆竖直固定在固定板上，且固定板与连杆的一端铰接连接，球囊可转动连接在轴杆上，二级缓冲机构包括蓄能缸和阻拦车辆翻转的翻杆，蓄能缸的下端铰接连接在基座上，上端铰接连接连杆的另一端，翻杆的中部铰接连接在立柱的上端，翻杆的下端铰接连接蓄能缸的上端。

优选的，基座上开设有滑槽，滑槽走向与道路走向垂直，且滑槽的横截面为燕尾型，滑块的下端滑动连接在滑槽内。

优选的，轴杆外侧套接有转筒，转筒可相对轴杆转动，且转筒的内侧壁与轴杆之间通过卷簧连接。

优选的，转筒的外侧滑动套接有内柱筒，内柱筒的外侧滑动套接有外柱筒，外柱筒的下端定轴转动连接在固定板上，且转筒的横截面为正多边形，内柱筒的内侧壁横截面与转筒的横截面相适配。

优选的，球囊的端面中心套接在转筒的外侧，且球囊的上端面中心固定在内柱筒的上端，下端面中心固定在外柱筒的下端，转筒的上端边缘处固定有向外的外延凸边。

优选的，球囊的两个端面之间通过弹簧二连接。

优选的，蓄能缸包括套筒、伸缩杆和弹簧一，套筒的下端铰接连接在基座上，且套筒上端开口，弹簧一位于套筒内部，伸缩杆滑动内套在套筒的内部，且伸缩杆位于套筒内部的一端与弹簧一的一端连接，伸缩杆位于套筒外侧的一端与连杆远离固定板的一端铰接连接。

优选的，翻杆由摆杆段和压杆段一体化固定连接组成，摆杆段的下端与连杆远离固定板的一端铰接连接，摆杆段和压杆段的连接处铰接连接在立柱的上端，且翻杆与立柱的铰接点和蓄能缸与基座的铰接点，两点连线垂直于基座。

优选的，压杆段面向道路内侧的一面固定有垫块，且在未撞击状态压杆段呈竖直状态，摆杆段与蓄能缸的夹角开口朝向道路外侧。

一种交通安全护栏的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：在发生正面撞击时，初级缓冲机构和二级缓冲机构发生形变，对发生撞击的车辆进行保护，避免车辆翻越护栏；

步骤二：在非正面撞击时，在球囊的作用下，可使得车辆尽快停下，提高安全性；

步骤三：轻度碰撞情况下，初级缓冲机构和二级缓冲机构均能够进行自动复位，以便下次使用，在重度碰撞情况下，此时初级缓冲机构仍能自动复位，二级缓冲机构则不能，可通过手动方式进行复原。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中，通过初级缓冲机构和二级缓冲机构对发生碰撞的车辆进行吸收冲击能量，降低撞击对车内人员以及车辆本省的损伤，降低车辆损失，并大大提高车辆翻越护栏的概率，提高安全性，并且初级缓冲机构和二级缓冲机构在发生形变后，复位操作简单便捷，可循环多次使用，节省道路维护费用。

附图说明

图1为本发明的总装结构未撞击状态示意图；

图2为本发明的总装结构撞击状态示意图；

图3为本发明中初级缓冲机构未撞击状态截面示意图；

图4为本发明中初级缓冲机构撞击状态截面示意图；

图5为本发明中转筒的横截面结构示意图；

图6为本发明中的总装结构未撞击状态俯视图。

图中：1-基座；2-滑台；3-固定板；4-伸缩杆；5-套筒；6-弹簧一；7-立柱；8-转筒；9-球囊；10-连杆；11-摆杆段；12-垫块；13-外延凸边；14-轴杆；15-内柱筒；16-弹簧二；17-外柱筒；18-卷簧；19-滑槽；20-压杆段。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种交通安全护栏及其使用方法，包括基座1，基座1可通过螺栓组件固定在道路边缘的基体上，也可在修建道路时与道路修建为一体式，基座1沿道路走向的两端均固定有立柱7，如图6，图中双箭头标示为道路的走向，球囊9位于道路的内侧，立柱7位于道路的外侧边处，立柱7沿道路走向等间隔设施多个，基座1上靠近道路内侧的位置处设置初级缓冲机构，相邻两个立柱7之间设置有二级缓冲机构，且初级缓冲机构和二级缓冲机构之间通过连杆10铰接连接，初级缓冲机构与二级缓冲机构一一对应，并且初级缓冲机构沿道路走向并排设置多组，初级缓冲机构包括轮胎状的球囊9、滑台2、固定板3和轴杆14，相邻两个初级缓冲机构中的球囊9在未撞击状态下无间隙排列，彼此滑台2滑动连接在基座1上，固定板3固定连接滑台2上，轴杆14竖直固定在固定板3上，且固定板3与连杆10的一端铰接连接，球囊9可转动连接在轴杆14上，二级缓冲机构包括蓄能缸和阻拦车辆翻转的翻杆，蓄能缸的下端铰接连接在基座1上，上端铰接连接连杆10的另一端，翻杆的中部铰接连接在立柱7的上端，翻杆的下端铰接连接蓄能缸的上端。

本实施例中，球囊9采用橡胶材质，内部充满空气，橡胶材质抗腐蚀性强，使用寿命长，价格低廉，非常适合外部环境使用，降低道路修建和养护成本。

本实施例中，基座1上开设有滑槽19，滑槽19走向与道路走向垂直，且滑槽19的横截面为燕尾型，也可以为T型，滑块2的下端滑动连接在滑槽19内。

本实施例中，轴杆14外侧套接有转筒8，转筒8可相对轴杆14转动，且转筒8的内侧壁与轴杆14之间通过卷簧18连接。

本实施例中，转筒8的外侧滑动套接有内柱筒15，内柱筒15的外侧滑动套接有外柱筒17，外柱筒17的下端定轴转动连接在固定板3上，且转筒8的横截面为正多边形，内柱筒15的内侧壁横截面与转筒8的横截面相适配，如图5，球囊9的转动带动内柱筒15和外柱筒17转动，内柱筒15的内侧壁多边形结构带动相适配的转筒8转动，转筒8的转动可带动卷簧18形变，内转筒15的内侧壁多边形和转筒8的截面多边形是方式转筒8和内柱筒15之间产生相对转动。

本实施例中，球囊9的端面中心套接在转筒8的外侧，且球囊9的上端面中心固定在内柱筒15的上端，下端面中心固定在外柱筒17的下端，转筒8的上端边缘处固定有向外的外延凸边13。

本实施例中，球囊9的两个端面之间通过弹簧二16连接。

本实施例中，蓄能缸包括套筒5、伸缩杆4和弹簧一6，套筒5的下端铰接连接在基座1上，且套筒5上端开口，弹簧一6位于套筒5内部，伸缩杆4滑动内套在套筒5的内部，且伸缩杆4位于套筒5内部的一端与弹簧一6的一端连接，伸缩杆4位于套筒5外侧的一端与连杆10远离固定板3的一端铰接连接。

本实施例中，翻杆由摆杆段11和压杆段20一体化固定连接组成，压杆段20用来在车辆发生碰撞翻转时对车辆进行下压，阻碍车辆发生翻转，摆杆段11的下端与连杆10远离固定板3的一端铰接连接，摆杆段11和压杆段20的连接处铰接连接在立柱7的上端，且翻杆与立柱的铰接点和蓄能缸与基座1的铰接点，两点连线垂直于基座1。

本实施例中，压杆段20面向道路内侧的一面固定有垫块12，垫块12采用橡胶材质，避免在重度撞击下压杆段20的下压速度过大导致对车辆产生加深的损坏，且在未撞击状态压杆段20呈竖直状态，摆杆段11与蓄能缸的夹角开口朝向道路外侧。

本发明还提供了交通安全护栏在使用时操作时包括以下步骤：

步骤一：正向撞击时，即撞击角度为90°：如图1、图2、图3和图4，当车辆与本发明中的护栏撞击力度较小时，车辆首先与球囊9接触并发生碰撞，车辆积压球囊9内部的气体，使得球囊9形变，内部压力增大，使得球囊9的形态由图3变为图4，此时球囊9的上端面受气压作用上升，并带动内柱筒15沿外柱筒17上移，球囊9的上端面上升的同时对弹簧二16进行拉伸，使得弹簧二16蓄能伸长，在此过程中，球囊9的形变以及弹簧二16的拉伸吸收冲击能量，降低撞击对车内人员以及车辆本省的损伤，降低车辆损失；

当车辆与本发明中的护栏撞击力度较大时，但不足以使得摆杆段11和伸缩杆4的夹角开口朝向道路内侧，即摆杆段11和伸缩杆4的铰接点始终位于图1中虚线AA的左侧，车辆与护栏发生撞击，并且球囊9的形变已到极限，仍不能使得车辆停下，此时滑台2和固定板3会沿滑槽19的走向向道路边缘处靠近，并通过连杆10对摆杆段11和蓄能缸施加力的作用，使得摆杆段11和伸缩杆4的夹角变大，摆杆段11和伸缩杆4的夹角变大后，摆杆段11和连杆10将冲击力传导至伸缩杆4上，并使得伸缩杆4向套筒5内部移动对弹簧一6进行压缩，弹簧一6受压缩后蓄能，在此过程中，球囊9的形变、弹簧二16的拉伸以及弹簧一6的压缩蓄能吸收冲击能量，降低撞击对车内人员以及车辆本省的损伤，降低车辆损失；

当车辆与本发明中的护栏发生严重撞击，并足以使得车辆发生翻转时，即球囊9的形变、弹簧二16的拉伸以及弹簧一6的压缩蓄能仍不能够使车辆停下，即将要发生刚性碰撞时，即摆杆段11和伸缩杆4的铰接点越过图2中虚线AA，并位于虚线AA的右侧，在摆杆段11和伸缩杆4的铰接点位于虚线AA上时，此时弹簧一6的压缩量最大，蓄能量最大，随着冲击能量的继续作用，通过连杆10的传导作用，使得摆杆段11和伸缩杆4的铰接点越过图2中虚线AA，并位于虚线AA的右侧，即摆杆段11和伸缩杆4的夹角开口朝向道路内侧，此时弹簧一6储蓄的能量得到释放，并使得摆杆段11和伸缩杆4的夹角逐渐变小，由杠杆原理可知，摆杆段11向道路外侧摆动，压杆段20同时向道路内侧旋转，并向下压住车辆，避免车辆翻过护栏，在摆杆段11和伸缩杆4的夹角逐渐变小的过程中，摆杆段和伸缩杆4的连接处通过连杆10带动滑台2和固定板3继续沿滑槽19走向向道路边缘靠近，对车辆进行退让，使得车辆继续向摆杆段11和伸缩杆4的夹角内侧移动，使得车辆在翻转时，旋转点的位置靠近摆杆段11的下端处，降低车辆的翻转角，从而最大程度的降低车辆翻过护栏的概率，二级缓冲机构利用前段吸收的车辆撞击能量对即将翻转的车辆进行下压阻挡，从而降低车辆在撞击护栏时发生翻转的概率，提高道路交通安全；

步骤二：非正面碰撞，即碰撞角度小于90°时，如图6，图6中箭头F1、F2和F3为发生碰撞时，球囊9的受力状态，车辆与球囊9碰撞时产生的碰撞力为F1，受力分析可知，F1分解为与道路边缘垂直的分力F3和与道路边缘平行的分力F3，F3与球囊9的作用如步骤一中所述，在此不再叙述，F3与球囊9的作用使得球囊9做绕轴杆14的旋转运动，如图6中的箭头a所示，球囊9在旋转过程中，带动转筒8同步旋转，转筒8的旋转对卷簧18施加扭矩，使得卷簧18产生形变，储蓄能量，从而使得车辆尽快停下，降低车辆的速度，从而提高安全性，而且在球囊9的作用下，可以降低车辆正面撞击时的损害程度；

步骤三：护栏的复位，如图3和图4，球囊9在发生形变后，弹簧二16伸长蓄能，由于弹簧二16和球囊9均具有复位特性，因此在撞击后弹簧二16释放能量变短复位，并使得球囊9由图4恢复至图3状，以便下次撞击使用；

在发生轻度撞击时，即摆杆段11和伸缩杆4的铰接点位于虚线AA的左侧时，弹簧一6蓄能后会释放能量，并反向施加在伸缩杆4上使得伸缩杆4向套筒5外侧伸出复位，从而使得摆杆段11复位，摆杆段11和伸缩杆4复位的同时通过连杆10推动固定板3和滑台2复位，在滑台2复位的同时，反向对车辆施加力的作用，使得车辆远离道路边缘，提高安全性，因此在轻度撞击下，本发明中的护栏具有自复位功能，循环使用；

在发生重度撞击时，即摆杆段11和伸缩杆4的铰接点位于虚线AA的右侧时，此时摆杆段11和伸缩杆4的夹角开口朝向道路内侧，此时初级缓冲机构仍能自动复位，二级缓冲机构则不能，需要通过将摆杆段11与伸缩杆4的连接处分开，并人工将二级缓冲机构复位，因此摆杆段11与伸缩杆4的连接处可采用拆卸的连接方式，比如螺栓螺母结构等，既能提供安全可靠的护栏，而且具有复位简单便捷的特点。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种交通安全护栏，包括基座(1)，所述基座(1)沿道路走向的两端均固定有立柱(7)，其特征在于：所述基座(1)上靠近道路内侧的位置处设置初级缓冲机构，两个立柱(7)之间设置有二级缓冲机构，且初级缓冲机构和二级缓冲机构之间通过连杆(10)铰接连接；

所述初级缓冲机构包括轮胎状的球囊(9)、滑台(2)、固定板(3)和轴杆(14)，所述滑台(2)滑动连接在基座(1)上，所述固定板(3)固定连接滑台(2)上，所述轴杆(14)竖直固定在固定板(3)上，且固定板(3)与连杆(10)的一端铰接连接，所述球囊(9)可转动连接在轴杆(14)上；

所述二级缓冲机构包括蓄能缸和阻拦车辆翻转的翻杆，所述蓄能缸的下端铰接连接在基座(1)上，上端铰接连接连杆(10)的另一端，所述翻杆的中部铰接连接在立柱(7)的上端，所述翻杆的下端铰接连接蓄能缸的上端。

2.根据权利要求1所述的一种交通安全护栏，其特征在于：所述基座(1)上开设有滑槽(19)，所述滑槽(19)走向与道路走向垂直，且滑槽(19)的横截面为燕尾型，所述滑块(2)的下端滑动连接在滑槽(19)内。

3.根据权利要求1所述的一种交通安全护栏，其特征在于：所述轴杆(14)外侧套接有转筒(8)，所述转筒(8)可相对轴杆(14)转动，且转筒(8)的内侧壁与轴杆(14)之间通过卷簧(18)连接。

4.根据权利要求3所述的一种交通安全护栏，其特征在于：所述转筒(8)的外侧滑动套接有内柱筒(15)，所述内柱筒(15)的外侧滑动套接有外柱筒(17)，所述外柱筒(17)的下端定轴转动连接在固定板(3)上，且转筒(8)的横截面为正多边形，所述内柱筒(15)的内侧壁横截面与转筒(8)的横截面相适配。

5.根据权利要求4所述的一种交通安全护栏，其特征在于：所述球囊(9)的端面中心套接在转筒(8)的外侧，且球囊(9)的上端面中心固定在内柱筒(15)的上端，下端面中心固定在外柱筒(17)的下端，所述转筒(8)的上端边缘处固定有向外的外延凸边(13)。

6.根据权利要求5所述的一种交通安全护栏，其特征在于：所述球囊(9)的两个端面之间通过弹簧二(16)连接。

7.根据权利要求1或5所述的一种交通安全护栏，其特征在于：所述蓄能缸包括套筒(5)、伸缩杆(4)和弹簧一(6)，所述套筒(5)的下端铰接连接在基座(1)上，且套筒(5)上端开口，所述弹簧一(6)位于套筒(5)内部，所述伸缩杆(4)滑动内套在套筒(5)的内部，且伸缩杆(4)位于套筒(5)内部的一端与弹簧一(6)的一端连接，所述伸缩杆(4)位于套筒(5)外侧的一端与连杆(10)远离固定板(3)的一端铰接连接；所述翻杆由摆杆段(11)和压杆段(20)一体化固定连接组成，所述摆杆段(11)的下端与连杆(10)远离固定板(3)的一端铰接连接，所述摆杆段(11)和压杆段(20)的连接处铰接连接在立柱(7)的上端，且翻杆与立柱的铰接点和蓄能缸与基座(1)的铰接点，两点连线垂直于基座(1)。

8.根据权利要求7所述的一种交通安全护栏，其特征在于：所述压杆段(20)面向道路内侧的一面固定有垫块(12)，且在未撞击状态压杆段(20)呈竖直状态，摆杆段(11)与蓄能缸的夹角开口朝向道路外侧。

9.根据权利要求1或8所述的一种交通安全护栏的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：在发生正面撞击时，初级缓冲机构和二级缓冲机构发生形变，对发生撞击的车辆进行保护，避免车辆翻越护栏；

步骤二：在非正面撞击时，在球囊(9)的作用下，可使得车辆尽快停下，提高安全性；

步骤三：轻度碰撞情况下，初级缓冲机构和二级缓冲机构均能够进行自动复位，以便下次使用，在重度碰撞情况下，此时初级缓冲机构仍能自动复位，二级缓冲机构则不能，可通过手动方式进行复原。

10.根据权利要求9所述的一种交通安全护栏的使用方法，其特征在于：在发生轻度撞击时，弹簧一(6)蓄能后会释放能量，并反向施加在伸缩杆(4)上使得伸缩杆(6)向套筒(5)外侧伸出复位，从而使得摆杆段(11)复位，摆杆段(11)和伸缩杆(4)复位的同时通过连杆(10)推动固定板(3)和滑台(2)复位，在滑台(2)复位的同时，反向对车辆施加力的作用，使得车辆远离道路边缘，提高安全性；

在发生重度撞击时，此时摆杆段(11)和伸缩杆(4)的夹角开口朝向道路内侧，此时初级缓冲机构仍能自动复位，二级缓冲机构则不能，需要通过将摆杆段(11)与伸缩杆(4)的连接处分开，并人工将二级缓冲机构复位。